不同產地西洋參中七種主要人參皂苷的定量分析

中圖分類號：R284.1 文獻標志碼：A 文章編號：1002-4026（2025）05-0001-09

Abstract：PanaxquinquefoliusL.isamedicine-foodhomologyusedin traditional Chinesemedicine，of which ginsenosidesareanimportant activecomponent.The ginsenosidecontentof PanaxquinquefolusL.is closelyrelated toits quality.Duetotheefectsofthegeographicalenvironment，theginsenosidecontentofPanaxquinquefoliusL.fromdiferent origins varies.Based on liquid chromatography-massspectrometry，this study establisheda quantitative analysis method forseven major ginsenosidecomponents，through which the content of 27 batches of samples from domesticand foreign origin swasanalyzed. The results showed that the contents of ginsenosides Rb₁ ，Re， Rg₁ ，Rd，Ro，and the pseudoginsenosideF11were highest in the Panaxquinquefolius L.produced in Canada.The contents of the ginsenosides Rb₁ ， Rg₁ ，Rd，and Roin the Panaxquinquefolius L. produced in the United States were higher than those from the three domesticproductionorigins（Jin，Shandong，and Liaoning province）.Thecontentsof theginsenosideReand the pseudoginsenosideF11inPanaxquinquefolius L.producedinShandong were higher thanthoseproduced inthe United States. The contents of the rare ginsenoside Rg₃ in the Panaxquinquefolius L. produced in Jilin and Liaoning were higher thanthatof the United Statesand Canada.This studyrevealedthe diferences in the content of sevenginsenosides in PanaxquinquefoliusL.with foreignanddomesticproduction origins，therebyproviding technicalsupportforqualitycontrol and improving quality standards for Panaxquinquefolius L.

Keywords：PanaxquinquefoliusL.；ginsenosides；multi-componentcontent testing；uitra-high-performance liquid chromatography high-resolution mass spectrometry

西洋參（PanaxquinquefoliumL.），是一種五加科人參屬的多年生草本植物[1]。西洋參原產自北美洲，主要位于美國北部以及加拿大南部地區。1975年被我國科學家成功引種，目前在山東、吉林、遼寧等地均有大規模種植[2-3」。西洋參雖原產自國外，但我國是世界上第一個文字記錄西洋參用法和功效的國家。西洋參首次記載于《補圖本草備要》一書，書中指出西洋參可以除煩倦、生津液、補肺降火，適合體虛有火者[4]。2020版《中國藥典》記載西洋參具有補氣養陰、清熱生津的功效，臨床主要用于氣虛陰虧、虛熱煩倦、咳喘痰血、內熱消渴、口燥咽干等癥[2.5]。藥理學研究發現西洋參具有抗腫瘤、抗炎、心血管保護、抗氧化應激、免疫調節、降血糖等作用。西洋參不僅作為中藥材使用，且廣泛應用于化妝品、食品、保健品等領域。目前，中國已成為世界第三大西洋參生產國，也是世界第一大西洋參消費國[7]。

西洋參中富含豐富的化學成分，包括人參皂苷類、多糖類、黃酮類、有機酸類、多肽類成分等[8-9]。人參皂苷類是西洋參中含量高且活性好的一類化學成分。西洋參中人參皂苷種類繁多，化學結構復雜多樣，主要包括原人參二醇型（PPD）、原人參三醇型（PPT）、齊墩果烷型（OA）以及奧克梯隆型（OT）人參皂苷。受地理環境的影響，不同產地西洋參中人參皂苷類成分的含量及比例不同，進而影響西洋參的藥理活性[10]。已有研究發現，美國和加拿大產西洋參中總皂苷的含量顯著高于國內產西洋參[1-2]，但國內外不同產地西洋參中單個人參皂苷的含量分布有待學者們進一步研究。2020 版《中國藥典》對西洋參中3種人參皂苷的總含量做了規定，要求人參皂苷 Rb₁ 、Re和 Rg₁ 的總量不得少于 2.0% 。其中，人參皂苷 Rb₁ 是一種原人參二醇型人參皂苷，帶有4個糖配體;人參皂苷Re和 Rg₁ 是原人參三醇型人參皂苷，分別連接3個和2個糖配體。為了更全面評價西洋參質量，我們又篩選出4種具有良好藥理活性的人參皂苷進行含量測定，包括人參皂苷 Rg₃，Rd，Ro 和擬人參皂苷F11。其中，人參皂苷 Rg₃ 和Rd是兩種原人參二醇型人參皂苷，分別連接3個和2個糖配體;Ro是一種齊墩果烷型人參皂苷;擬人參皂苷F11是一種奧克梯隆型人參皂苷，是西洋參中特征性人參皂苷[13]。藥理學研究表明，人參皂苷Rd 對中樞神經、內分泌以及免疫系統具有保護效應[1415]。人參皂苷 Ro可以調節糖脂代謝，改善肥胖[16]。擬人參皂苷F11在保護心血管系統、抗炎等方面發揮廣泛作用[17]。人參皂苷 Rg₃ 是西洋參中一種稀有人參皂苷，可以抑制胰腺癌細胞的增殖、遷移和侵襲，提高機體的免疫能力[18]。

本研究以7種活性人參皂苷的含量作為評價指標，采用液相色譜-質譜聯用技術對27批次國內外不同產地的西洋參進行含量測定，探究了不同人參皂苷含量在國內以及國外主要產地的差異。本研究為西洋參質量的評價和控制提供了依據，同時為其栽培區域的劃分提供了參考。

1 儀器與材料

1.1 儀器

ACQUITY H-Class 型超高效液相色譜儀（美國Waters 公司）;Impact ⅡI飛行時間質譜儀（德國 Bruker 公司）；PX125DZH型分析天平（美國OHAUS公司）。

1.2 試劑

甲醇（批號I1263507311）、乙晴（批號SHBQ0741）（德國Merck公司，色譜級）；甲酸（批號M1730）（德國Honeywell 公司，色譜級）;超純水由 Milipore Direct-Q8UV-R超純水系統制得（美國Milipore 公司）。對照品人參皂苷Re（批號DST180226-014）、擬人參皂苷F11（批號DST200702-008）、人參皂苷Ro（批號DSTDR003101）、人參皂苷Rb1（批號DST190113-006）、人參皂苷Rd（批號DSTDR001502）、人參皂苷Rg3（批號DSTDR002401）、人參皂苷Rg1（批號DST180323-009），以上物質均購自成都樂美天醫藥科技有限公司，通過高效液相色譜分析檢測樣品純度均大于等于 98% 。

1.3 樣品材料

分別收集了國內3個產地（山東、吉林、遼寧）以及國外2個產地（美國康斯威星州、加拿大安大略省）共27批次西洋參樣品。具體樣品信息見表1。經過山東省分析測試中心王曉教授的鑒定，確定該植物樣本為五加科植物西洋參PanaxquinquefoliusL.的干燥根。

表1西洋參樣品采集地及編號

Table1The collection location and number of Panaxquinquefolius L. samples.

2 方法與結果

2.1 液相色譜-質譜分析條件

液相色譜分析使用AgilentSB-AqRRHD（ （2.1mm×100mm，1.8μm ，美國Agilent公司）色譜柱進行。色譜柱柱溫設置為 40°C 。流動相A和B分別為乙晴和含有 0.1% 甲酸的水溶液。梯度洗脫條件設置如下：0～5min 5%20% A;5～14 min， 20%32% A; 14～16min ， 32%?36% A； 16～19min 36% A; 19～22min ，36%-→45% A; 22～25min 。流速為 0.3mL/min 。進樣室溫度設置為 4^°C 。進樣量為 5μL 。

質譜分析采用電噴霧離子源（ESI）。由于7種人參皂苷在負離子模式下具有良好的響應，因此本實驗在負離子模式下進行質譜數據的采集與分析。毛細管電壓設定為 3000V ;干燥氣流速為 8L/min ;霧化氣體壓力為 200kPa ;干燥氣溫度為 200°C ;四極桿離子能量為 3eV ;碰撞池參數包括：碰撞能量 7eV ，傳輸時間60μs ，碰撞池射頻電壓振幅為 750V ，脈沖前等待時間為 5μs ;掃描范圍為 m/z50～1500 。負離子模式下的總離子流圖見圖1（a），7種人參皂苷的提取離子流圖見圖 1（b）～（f） 。

圖1負離子模式下的總離子流色譜圖和人參皂苷的提取離子流色譜圖

Fig.1The total ionchromatogram and extracted ion chromatograms of ginsenosides in the negative ion mode

2.2 供試品制備

將每個采樣點的西洋參樣品切片、粉碎、過四號篩，得到均勻的中粉。精密稱取 500mg 粉末，加入 25mL 甲醇/水溶液（體積比為7：3）進行提取。將混合物進行超聲提取 40min 。補足失重，搖勻，濾過。取續濾液稀釋至原濃度十分之一即得供試品溶液。等量稱取不同產地的西洋參樣品，混合均勻，制備質量控制樣品（QC）。

2.3 對照品溶液配制

精密稱取對照品人參皂苷 Re，Ro，Rb₁，Rd，Rg₃，Rg₁ 以及擬人參皂苷 F11粉末適量，將其分別溶解于甲醇中，配置單一對照品母液（質量濃度 100μg/mL ）。使用水溶液對不同對照品母液進行稀釋，得到不同質量濃度的對照品溶液。

2.4 方法學考察

2.4.1 線性關系考察

依次吸取2.3項中不同質量濃度的對照品溶液各 5μL 進樣分析，測定其相應的峰面積。以各對照品的質量濃度為橫坐標（ x 軸），峰面積為縱坐標（ y 軸）繪制標準曲線，并據此得出線性回歸方程及其相關系數 （r） ，結果見圖2和表2。線性分析結果表明，7種人參皂苷具有良好的線性關系。

圖27種人參皂苷的線性回歸曲線

Fig.2The linear regression curves of seven ginsenosides 表27種人參皂苷類成分的線性考察結果

Table2Results of the linear investigation into the seven ginsenoside components

2.4.2 精密度實驗

精密吸取 5μL 的混合對照品溶液，按照2.1項所述的色譜條件連續6次進樣。通過表2線性回歸方程使用內標法計算樣品中人參皂苷 Rg₁、Re、Rb₁、Ro、Rd、Rg₃ 以及擬人參皂苷F11的質量濃度，并計算相對標準偏差（ ?δ_RSD ）。結果顯示，7種人參皂苷質量濃度的 δ_RSD 值均小于 0.32% ，說明在樣品分析過程中儀器具有良好的精密度，可確保分析結果的可靠性。

2.4.3 穩定性實驗

精密稱取QC粉末，按照2.2項所述方法制備供試品溶液，分別在 0.6，12，18，24，36，48h 時間點進行樣品分析。計算樣品中7種人參皂苷類成分的質量濃度，并計算了 δ_RSD 值。結果顯示，這7種人參皂苷質量濃度的 δ_RSD 值均小于 0.24% ，說明該定量分析方法在 ^48h 內具有良好的穩定性。

2.4.4 重復性實驗

精密稱取QC粉末6份，按照2.2項所述方法制備供試品溶液，依次進樣分析。計算7種人參皂苷類成分的含量，并計算 δ_RSD 值。結果顯示，7種人參皂苷質量濃度的 δ_RSD 值均小于 0.25% 。說明該分析方法的重復性良好。

2.4.5 加樣回收率實驗

精密稱量已知質量濃度的QC 樣品，分別加入低（ （2.5μg/mL ）、中 （5.0μg/mL ）、高 （12.5μg/mL）3 個質量濃度水平的混合對照品溶液，每個質量濃度水平進行3次平行實驗。按照2.2項所述方法制備供試品溶液，并按照2.1項所述的色譜條件進行樣品分析。計算人參皂苷 Rg₁、Re、Rb₁、Ro、Rd、Rg₃ 以及擬人參皂苷F11的平均加樣回收率，結果見表3。低質量濃度加樣后7種人參皂苷的回收率為 90.4%～103.6% ，中質量濃度加樣的回收率為 94.5%～103.4% ，高質量濃度加樣的回收率為 88.9%～105.1% 。

Table3The spike-and-recovery results of the seven ginsenosides

2.5 不同產地西洋參樣品的質量分數測定

按照2.2項下方法制備27批西洋參樣品的供試品溶液，并按2.1項下分析方法分別測定并計算人參皂苷 Rg₁?Re?Rb₁?Ro，Rd?Rg₃ 和擬人參皂苷F11的質量分數 （%） ，質量分數測定結果見表4。根據2020版《中國藥典》規定，西洋參中人參皂苷 Rg₁ 、Re和 Rb_?1 的總質量分數不得少于 2.0% 。國內吉林、山東、遼寧產地人參皂苷 Rg₁，Re 和 Rb₁ 的總質量分數分別為（ （2.82±0.24）% 、 （3.23±0.49）% 、 （2.64±0.40）% 。美國和加拿大產地人參皂苷 Rg₁ 、Re和 Rb₁ 的總質量分數分別為 （3.44±0.04）% 和 （4.22±0.51）% 。結果說明，27批次的樣品均符合藥典中所規定的質量標準。

表37種人參皂昔類成分的加樣回收率結果

表4國內外不同產地7種人參皂苷類成分的質量分數

Table 4The content of the seven ginsenosides in the samples with difering domestic and foreign production origins 單位：%

2.6 聚類分析

使用 SPSS軟件（版本27.0）對27批次的西洋參樣品進行系統聚類分析。基于西洋參中的7種人參皂苷的質量分數，采用組間連接法，使用歐式距離作為度量標準，統計設置為近似值矩陣，得到層次聚類分析譜圖，如圖3所示。可以看出27批次的西洋參樣品分成3類。第一大類（縱坐標S22～S20）主要為國外的美國和加拿大樣品。第二大類（縱坐標 S1～S13）主要為國內的山東、遼寧和吉林樣品。第三小類為S16 和 S17（加拿大）樣品。聚類分析譜圖結果說明國內和國外的樣品在7種人參皂苷質量分數上具有差異性。

2.7 不同產地人參皂苷的差異分析

通過非參數檢驗方法（曼-惠特尼秩和檢驗），篩選具有顯著差異的人參皂苷類成分，設定顯著性水平為Plt;0.05 。首先對國外的加拿大和美國產西洋參樣品進行差異性分析。結果顯示，人參皂苷 Rb₁ 、Re以及擬人參皂苷F11在加拿大/美國產的西洋參樣品之間存在顯著性差異。這3種人參皂苷在加拿大產西洋參樣品中的含量高于美國產的樣品。

然后對加拿大產的西洋參與國內3個產地（山東、吉林和遼寧）的樣品進行對比分析。結果發現，人參皂苷 Rb₁，Re，Rd，Ro 以及擬人參皂苷F11在加拿大/山東、加拿大/吉林西洋參樣品間存在顯著性差異。而在加拿大/遼寧2組西洋參樣品中，人參皂苷 Rb₁、Re、Ro 和擬人參皂苷F11具有顯著性差異。5種人參皂苷成分在加拿大產西洋參樣品中的質量分數均高于國內3個產地的樣品。

其次，對比美國與國內3個產地的西洋參樣品，結果發現人參皂苷 Rb₁、Re、Ro 在美國/遼寧西洋參樣品之間存在顯著性差異，且這3種人參皂昔在美國產西洋參中的質量分數高于遼寧產樣品。人參皂苷 Re，Rg₁，Ro，Rg₃ 在美國/吉林西洋參樣品間也存在顯著性差異，其中Re、 Rg₁ 和Ro在美國產西洋參中的質量分數高于吉林產樣品。而人參皂苷 Rg₃ 則相反，其在吉林產西洋參中的質量分數高于美國產樣品。在美國/山東西洋參樣品中，人參皂苷Ro具有顯著性差異，其在美國產西洋參中的質量分數高于山東產樣品。

圖3聚類分析圖

Fig.3Cluster analysis diagram

最后，對比國內3個產地的西洋參樣品，即山東、吉林和遼寧。結果顯示，人參皂苷 Rg₃ 在山東/吉林產的西洋參樣品之間存在顯著性差異，且吉林產的西洋參樣品中 Rg₃ 的質量分數高于山東。而在遼寧/山東、吉林/遼寧西洋參樣品對比中，7種人參皂苷成分沒有顯著性差異。說明這7種人參皂苷在國內3個產地的差異較小。

3 討論

本研究對西洋參中的不同類型（原人參二醇型、原人參三醇型、齊墩果烷型、奧克梯隆型）的7種代表性人參皂苷成分進行了分析，并對國內外不同產地的27批次西洋參樣品進行了質量分數測定。其中，人參皂苷Rb₁、Re、Rg₁、Rd、Ro 和擬人參皂苷F11均在加拿大產西洋參中的質量分數最高。人參皂苷 Rb₁，Rg₁，Rd，Ro 在美國產西洋參中的質量分數高于國內3個產區。山東產西洋參中人參皂苷Re和擬人參皂苷F11高于美國產區。稀有人參皂苷 Rg₃ 在國內吉林和遼寧產西洋參中的含量高于國外產地。結果說明國內外不同產區的西洋參在人參皂苷質量分數上不同，并且原人參皂苷在國外產區的含量較高，稀有人參皂苷在國內產區的含量較高。

通過顯著性分析可以看出，加拿大產西洋參與國內3個產地均具有較大的差異，與吉林、遼寧和山東分別在5、4和5個皂苷質量分數上存在顯著性差異。而美國產西洋參與吉林和遼寧產地的差異較大，分別有4 和3個差異皂苷成分，與山東產地的差異性較小，僅僅有1個差異皂苷成分。國內3個產地的差異較小，只有山東和吉林2個產地的西洋參具有顯著性差異。

西洋參，藥用歷史十分悠久，作為一種藥食同源的中藥材，需求量逐年上升，具有廣闊的應用前景。研究表明，不同產地的西洋參在成分上存在一定差異。國外產西洋參在原人參皂苷質量分數上占據優勢，但稀有人參皂昔的質量分數相對較少。不同生長環境會影響植物的新陳代謝，進而影響其藥效成分的質量分數，這可能與溫度、日照、降雨、土壤、微生物等自然環境因素有關。國內外不同產地西洋參中人參皂苷含量的分析為西洋參的高效開發利用提供了理論基礎和科學依據。

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